EP3956255A1 - Vorrichtung zum befüllen von behältern - Google Patents

Vorrichtung zum befüllen von behältern

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EP3956255A1
EP3956255A1 EP20724406.2A EP20724406A EP3956255A1 EP 3956255 A1 EP3956255 A1 EP 3956255A1 EP 20724406 A EP20724406 A EP 20724406A EP 3956255 A1 EP3956255 A1 EP 3956255A1
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EP
European Patent Office
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filling
spray nozzle
spray
rotor
nozzle units
Prior art date
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Application number
EP20724406.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3956255B1 (de
Inventor
Ludwig Clüsserath
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3956255A1 publication Critical patent/EP3956255A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3956255B1 publication Critical patent/EP3956255B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C7/004—Conveying; Synchronising the containers travelling along a circular path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices
    • B67C3/005—Cleaning outside parts of filling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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    • B67C3/22—Details
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    • B67C7/0006—Conveying; Synchronising
    • B67C2007/006—Devices particularly adapted for container filling

Definitions

  • the invention relates to a device for filling containers with a liquid product, in particular to a device for filling glass bottles with beverages.
  • the invention thus relates to container treatment machines in the beverage industry, in particular container treatment machines with outputs of more than 1000 containers per hour, in particular container treatment machines with an output of more than 10,000 containers per hour.
  • the invention relates to container treatment machines which are designed and set up as so-called filling machines or fillers for filling the containers with liquid contents, in particular with beverages.
  • Such filling machines of the type mentioned, namely devices for filling, have a large number of treatment stations or positions which can also be understood as filling stations or filling points or filling positions.
  • a filling element or filling element with a filling valve or liquid valve is provided, via the discharge opening of which the liquid filling material is discharged into the container.
  • a container carrier for example with a container plate, is generally provided at each filling position, via which the container to be filled is lifted towards the filling element by means of a vertically oriented lifting movement and is brought up to it and pressed against it.
  • the containers can also be gripped in the neck area and thus pressed against the filling element.
  • the filling material is dispensed into the container under pressure by means of what is known as “pressure filling”, in which the container to be filled is subjected to a pretensioning pressure before the filling material is dispensed.
  • a glass container can burst during pre-tensioning with tension gas or during filling with filling material until the pressure is released.
  • glass splinters which represent a high risk especially in the food sector when filling beverages and are to be regarded as a particular hazard. It is well known that cullet and splinters that get into containers have numerous negative consequences. Quite apart from the health risk for consumers, broken pieces in the container can lead to product recalls, loss of prestige and the manufacturer's loss of market share.
  • DE 10 2014 103 504 A1 describes a device for filling containers which is designed as a filler carousel and in which a surge device is provided to remove glass breakage residues, in particular shards of bottle bottoms, from the container plates of the container carriers at a filling point.
  • the surge device comprising a surge pipe and a surge nozzle can be designed to rotate with the filler carousel.
  • the surge nozzles are arranged in relation to the axis of rotation of the filler carousel radially outside the container carrier of the filling points and at a level below the container plate and are aligned so that a surge media jet emerging from a surge nozzle is directed inwards towards the axis of rotation and aims through below the container plate.
  • the surge media jet is deflected via a deflection device additionally provided on the container carrier, so that the surge media jet sweeps over the surface of the container plate and container fragments are washed away to the outside.
  • EP 0 615 947 A1 discloses a revolving filling machine with a ring bowl attached to the rotor, in which a ring-like free space is formed between the ring bowl and the rotor, which is open at the bottom and the top and is delimited on the inside by a cylindrical protective wall.
  • a pipeline is provided above the free space with several spray nozzles that coat the ring bowl, the ring-like free space and the delimiting protective wall.
  • a spray jet emanating from the spray nozzles is oriented vertically downwards and coming from the outside inwards, towards the axis of rotation, whereby impurities carried along with the spray medium, such as glass splinters, can flow away unhindered via the free space.
  • a pressurized liquid can be applied to the pipeline manually or automatically in order to carry out a spraying process for one or more rotations of the rotor.
  • DE 27 39 742 A1 also discloses a filling machine with several filling positions distributed over the circumference of a rotor, each with a filling element and a container carrier, in which a vertical spray tube is provided at each filling position, which is located between the container carrier and an upper flange is attached to the associated flub cylinder.
  • a plurality of essentially horizontally directed spray nozzles are formed in the spray tube, the spray jet of which is directed outwards away from the axis of rotation.
  • the spray tube is also connected to a spray nozzle provided in the container support, which can discharge a vertically directed spray jet from bottom to top. The supply of the spray medium to the spray tube is released by a separate, mechanically operated valve.
  • This valve is actuated by the lifting cylinder, and only when the lifting cylinder executes a lifting movement that is greater than the normal lifting movement required to press a container against the filling valve.
  • the lifting movement of the lifting cylinder is limited by this container. If, for example, the pressed container bursts, the lifting cylinder sets the Stroke movement continues, and thus actuates the separate valve.
  • the disadvantage here is that an injection molding process can only be carried out at the filling position that is directly affected, specifically only when a broken glass event occurs. Adjacent filling positions that have been affected cannot be cleaned, so that there is still the risk of cullet or splinters entering the container due to splinters adhering to such neighboring filling positions.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for filling containers with a liquid product which avoids the disadvantages of the solutions known from the prior art and which in particular allows an effective, individual and needs-based removal of impurities and glass breakage residues and thus enables a safer mode of operation.
  • the present invention provides a device for filling containers with a liquid filling material.
  • the device has a rotor that can be driven revolving around a vertical machine axis and has multiple filling elements distributed over the circumference of the rotor, which are connected to a provided filling material container for the liquid filling material, with multiple spray nozzle units being provided that can be acted upon with a spray medium and rotate with the rotor are.
  • at least one circumferentially moving spray nozzle unit is permanently assigned to each filling element and a nozzle opening of the spray nozzle units faces the respectively assigned filling element.
  • the Spray nozzle units are individually controllable, for this purpose the spray nozzle units are equipped with suitable, controllable valves and a control unit which communicates with the spray nozzle units is also provided.
  • a device for filling containers with a liquid filling material is to be understood in the understanding of the invention as a rotating filling machine or as a rotary filling machine and is also referred to here as a filling machine, filler or filler carousel.
  • a filling machine comprises several filling elements which, together with several container carriers that also rotate with the rotor, form a large number of filling points or filling positions. Between the individual filling positions or between the individual filling elements, for example, flat dividing plates can be attached, which are oriented radially in such a way that two dividing plates form a lateral boundary for a type of chamber at each filling position for each filling element, each separating plate with its two opposite one another Flat sides facing adjacent filling elements.
  • each filling element can be sprayed independently of a rotational position of the rotor, since at least one spray nozzle unit, which moves along with it, is specifically assigned to each filling element.
  • the fact that a nozzle opening of the spray nozzle units faces the respectively assigned filling element can also be understood to mean that the nozzle opening is designed and oriented in such a way that a spray jet or spray medium jet emerging from this nozzle opening of the spray nozzle units onto at least a section or sub-area of the associated filling element hits, whereby at least this section or sub-area is hosed down and cleaned.
  • a spray nozzle carrying the nozzle opening or a spray nozzle body carrying the nozzle opening can be arranged or fastened on the rotor or also on the respective filling elements themselves.
  • individually controllable spray nozzle units are to be understood as meaning that the spray nozzle units can be or are controlled individually, specifically in such a way that the Spray nozzle units can be switched in a controlled manner by opening the corresponding controllable valves and also closing them again by means of the controller. In the present case, this is also understood as activating the spray nozzle units. Spraying processes can therefore be triggered and carried out in a controlled manner.
  • the spray nozzle units can be switched as required, i.e. they can be activated individually, in groups or in groups.
  • a spray-discharge process can be triggered or initiated and carried out individually for each filling position due to the individually and arbitrarily possible controllability and switchability of the spray nozzle units. It is particularly advantageous that the spray nozzle units can be controlled and switched on individually and in groups due to this controllability and switchability. For example, when a glass break event occurs at a certain affected, critical filling position, not only this filling position can be specifically sprayed or cleaned, but also, as a precaution, the filling elements of the two immediately adjacent filling positions and, if necessary, further neighboring filling positions, namely filling elements in front of and / or subsequent filling positions, be hosed down or cleaned.
  • the switching or switching on of the spray nozzle units takes place preferably regardless of whether a container is present at the filling position, in particular in a sealing position with the filling element, or whether the filling position is without a container, namely empty.
  • This extremely advantageous design makes it possible, through the use of a suitable controller, to trigger one or more spray-discharge processes at any desired point in time for each filling position or for each filling element or also for a group of filling positions or filling elements.
  • the solution according to the invention not only offers the possibility of shards and splinters to remove corresponding filling positions, but sticky product residues from filling tubes, probes, and return gas tubes as well as other components in the vicinity of the filling elements can also be removed. Since it is also known that cullet fragments stick to the sticky product residues mentioned, such sticking can also advantageously be avoided.
  • the spray nozzle units are arranged radially on the inside with respect to the machine axis relative to the respectively assigned filling elements, the nozzle opening of each spray nozzle unit facing an inner side of the assigned filling element pointing in the direction of the vertical machine axis and an inner side of the assigned filling element extending from the spray nozzle unit Spray jet is directed away from the vertical machine axis and towards the inner side of the associated filling element.
  • those areas with spray medium can also be achieved which are located on the inner side of the filling elements, for example in the often stationary and non-circumferential external spray devices known from the prior art and thus cannot be reached by the spray medium and thus according to Form spray or spray shadows according to the state of the art. Even if such spray jets or spray jets coming “from the outside” are of considerable strength, they do not hit the inner sides of the filling elements lying in the spray or spray shadow. In the preferred embodiment of the device according to the invention, cleaning of the filling elements can therefore also and in particular be ensured on the inside of the filling elements.
  • Adhering splinters and / or product residues which occur on the inner sides of the filling elements in the spray or spray shadow of conventional spray nozzle devices, can thus be removed successfully and effectively. This also makes an advantageous contribution to product safety. This prevents splinters or cullet residues from sticking to components of the filling element, which for example also counteracts undesired entry of cullet or cullet residues into one of the following bottles.
  • the spraying described here is particularly beneficial when filling fruit juices, as sticky residues can form on the filling pipe or on the filling level probe or on the return gas pipe etc. when filling such products, to which even the smallest fragments of cullet can stick or stick. which come into direct contact with the product during one of the next filling processes and consequently loosen during the filling process and fall into the bottle.
  • Such “splinter entrainment”, in particular via the inner side of the filling element, can advantageously be avoided with the present device.
  • each filling element is formed from several filling element components and comprises at least one filling tube, the at least one spray nozzle unit assigned to the filling element being provided on the rotor in such a way that the nozzle opening of the at least one spray nozzle unit is arranged on the same vertical plane with at least one section of the filling tube is, whereby the filling tube, for example in the case of long tube fillers, can be cleaned and freed from splinters in a particularly advantageous manner.
  • the filling elements include further components, such as a filling level probe, a return gas tube, a centering tulip and a filling valve with a discharge opening. The filling elements or the discharge of the liquid by means of the filling elements The contents of the containers are controlled by a central electronic control device.
  • the filling material container is preferably formed by a ring bowl which is arranged on the rotor and rotates with the rotor and carries the filling elements.
  • the filling elements each extending along a filling element axis, are preferably carried circumferentially on an outer circumference of the ring bowl, namely via a support section provided on the top of each filling element via which the filling elements are attached to the ring bowl.
  • a filling section or delivery section of the filling element pointing freely downward in the vertical direction adjoins the respective support section along the filling element axis below the respective support section.
  • the at least one spray nozzle unit assigned to the filling element is advantageously provided on the rotor in such a way that the nozzle opening of the at least one spray nozzle unit lies on the same level as a lower free end of the filling element.
  • the filling material container can of course also be formed by a stationary central container and a rotating tubular ring bowl, the filling elements not being arranged directly on the tubular ring bowl and carried by it, but on the rotor, in particular on a rotor part carrying the filling elements.
  • At least one ring line attached to the inside of the rotor and moving along with the rotor is provided in a free interior space for supplying the spray nozzle units with spray medium, the spray nozzle units being connected to the ring line via suitable connections.
  • a pressure line with a rotary distributor is provided for feeding the spray medium to the ring line.
  • a pressurized liquid medium for example hot or cold water
  • the pressure line can for example be a pressure water line.
  • a pressurized medium namely as a spray medium, rinsing or cleaning liquids can also be used.
  • the spray medium can be cold or hot water.
  • Detergents and disinfectants can also be added to the spray medium.
  • the hosing down can take place in several spraying stages or spraying steps, for example initially with a spray medium with detergent and disinfectant additives, and then in a second stage with drinking water.
  • several ring lines can be provided, via which the individual, different spray media can be supplied, preferably controlled.
  • a protective wall concentrically encircling the vertical machine axis is preferably provided, which is arranged radially inside the filling elements and which delimits the free inner space of the rotor from an outer space, the filling elements being arranged in the outer space.
  • it can advantageously be prevented that glass splinters from bursting bottles get into the interior of the rotor and thus onto the inside of the filling machine.
  • the spray nozzle units are preferably provided in the area of the protective wall, the nozzle openings of the spray nozzle units being arranged on an outer side of the protective wall facing the outside space.
  • a respective nozzle body of the spray nozzle units is received in corresponding recesses provided in the protective wall and protrudes through the protective wall, the nozzle body extending at least from an inner side of the protective wall facing the interior to the outer space.
  • the spray nozzle units can also be provided, in particular arranged and fastened, directly or indirectly on the filling elements. It is also possible here for the spray media to be supplied through the filling elements, in particular through parts or components of the filling elements.
  • Two or more spray nozzle units are preferably permanently assigned to each filling element, the spray nozzle units assigned to a respective filling element being controllable individually and / or jointly in predetermined groups.
  • each spray nozzle unit assigned to a filling element can be controlled individually via a respective separate controllable valve.
  • all of the spray nozzle units assigned to the filling element can also be controlled via a common valve.
  • the multiple spray nozzle units are preferably arranged one above the other in the vertical direction, with, for example, the spray jets emanating from the multiple spray nozzle units wetting or effectively spraying different sections of the filling tube that follow one another along the filling element axis.
  • the filling level probe and / or the return gas tube and / or the centering tulip and / or the discharge opening of the filling valve and / or the outlet area of the filling element surrounding the discharge opening at least wet better still effectively is sprayed and that the separating plates provided between the filling elements are also sprayed.
  • the controllable valve is preferably a pneumatically controlled media valve.
  • suitable controllable valves for example solenoid valves or electrically controlled valves, can also be used.
  • Each filling element is very particularly preferably equipped with a pressure sensor for measuring the pressure prevailing in the container.
  • the pressure sensor is preferably connected to the control unit for controlling the valves Spray nozzle units in communicating connection.
  • This pressure sensor permanently measures the pressure prevailing in the container to be filled, the corresponding measurement data being transmitted to the central electronic control device which controls the filling elements or the dispensing of the liquid filling material into the container by means of the filling elements. Using an existing evaluation unit, the measurement data are evaluated accordingly and used for control processes.
  • the central electronic control device can be, for example, a central control computer.
  • the control unit for controlling the valves of the spray nozzle units can be a separate unit communicating with the central electronic control device or part of the central electronic control device, in particular an integral part of it.
  • the pressure sensor is in direct communicating contact with the control unit or indirectly via the central electronic control device.
  • the measurement data or the evaluated measurement data are used by the control unit in order to generate corresponding control signals or output signals, via which the controllable valves of the spray nozzle units are in turn switched.
  • At least the affected filling element can be hosed off immediately, preferably from the inside to the outside, for which the corresponding controllable valve to the ring line is opened.
  • several leading and / or trailing filling elements can be injected at the same time by corresponding simultaneous, immediately successive or intermittent activation of the corresponding valves.
  • spray nozzle units in addition to the spray nozzle units arranged radially inside the filling elements, further spray nozzle units can be provided which are arranged radially outside the filling elements and whose spray jet is directed inwards in the direction of the vertical machine axis. It is also conceivable, in addition to the radially inside of the filling elements arranged spray nozzle units to provide a stationary spray device with several spray nozzle units, the spray jet is directed inwards in the direction of the vertical machine axis.
  • the stationary spray device can of course also be provided if the filling machine has spray nozzle units that rotate radially inside and radially outside the filling elements. As a result, simultaneous spraying can take place both from the outside and from the inside, whereby a particularly complete and reliable removal of broken glass or glass splinters is achieved.
  • the present invention also provides a method for filling containers with a liquid filling material by means of a device for filling containers.
  • the device has a rotor which can be driven around a vertical machine axis and has a plurality of filling elements which are arranged distributed over the circumference of the rotor and which are connected to a filling material container provided for the liquid filling material.
  • at least one spray nozzle unit which can be acted upon by a spray medium and rotates with the rotor and is controllable is permanently assigned to each filling element.
  • the method is particularly characterized in that, if necessary, a spraying process for spraying at least one section of at least one specific filling element is triggered and carried out, with at least one spray nozzle unit assigned to this filling element being individually controlled by a control unit provided, with a controllable valve provided the spray nozzle unit is opened and a spray jet emanating from the spray nozzle unit is thereby directed onto at least one section of the filling element.
  • a spraying process for spraying off at least a section of at least one specific filling element is triggered and carried out in response to a glass breakage event at a corresponding filling position, a sudden pressure drop occurring with the glass breakage event being measured by means of a pressure sensor provided on the filling element for measuring an internal pressure in the container, and where in Dependency of corresponding measurement and evaluation data of such a measured pressure drop by means of the control unit at least the spray nozzle unit assigned to the filling element at the corresponding filling position is activated in order to trigger a spraying process.
  • several spray nozzle units are activated in order to trigger a spraying process at several filling positions preceding and / or following the corresponding filling position.
  • aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step . Analogous to this, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or features of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps can be performed by a flardware apparatus (or using a flardware Apparatus) such as B. a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important process steps can be performed by such apparatus.
  • FIG. 1 shows a fragmentary schematic sectional view of a preferred embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 is a sketchy schematic plan view from above of a preferred exemplary embodiment of the device
  • FIG. 3 shows a detail of FIG. 2 in an enlarged illustration and 4 shows a schematic circuit diagram for a control in a preferred exemplary embodiment of the device.
  • FIG. 1 shows a detail or partial area of a preferred embodiment of a device 1 designed as a rotary machine for filling containers with liquid filling material.
  • the device 1 which is also referred to here as a filling machine or rotary filling machine, comprises a rotating rotor 2 that can be driven or driven around a vertical machine axis MA.
  • the rotor 2 can, for example, be height-adjustable on the upper side of a not explicitly shown in the figures Support carrier, wherein the carrier is preferably rotatably mounted on a stationary stand about the machine axis MA via a turntable.
  • the machine axis MA also represents the axis of rotation of the rotor 2.
  • a filling material container 5 Arranged on the rotor 2 and rotating with the rotor 2, a filling material container 5 designed as a ring bowl is provided for the liquid filling material, which according to the example shown carries the further provided, several circumferentially distributed filling elements 3, the filling elements 3 on the circumference of the ring bowl 5 whose radially outer side are attached.
  • the filling elements 3 are connected to the ring bowl 5, for example via an upper support section, so that a lower section of the filling elements 3 that has a discharge opening points freely downwards.
  • the lower section is also understood here as the filling end or filling section.
  • Each filling element 3 extending along a filling element axis FA is assigned a circumferential and vertically movable container carrier which, together with the filling element 3, forms a filling point or filling position FP.
  • the container carrier comprises a carrier plate 12, which is arranged below the filling element 3 and is aligned concentrically to the filling element axis FA.
  • 132 filling positions FP can be arranged evenly distributed over the entire circumference of the rotor 2, with the continuously numbered filling positions FP starting with filling position 1 to filling position 132 describe a full circle of 360 °.
  • the plan view from above shown in FIG. 2 shows the arrangement of the filling elements 3 around the ring bowl 5, with only 48 filling elements 3 distributed around the ring bowl 5 being shown in FIG. 2 for reasons of clarity. It goes without saying that this presentation is not limiting.
  • flat separating plates 4 (not visible in FIG. 1, see FIGS. 2 and 3) are arranged, which extend in a radial orientation and advantageously shield the individual filling positions FP from one another to a certain extent.
  • the risk can be reduced that in the event of a glass break at a certain filling position FP (for example at filling position FP "eleven"), the resulting glass shards and splinters to the neighboring filling positions FP (filling position FP "ten” and “twelve”) are transferred and arrive at the filling elements 3 there.
  • the filling elements 3 of the illustrated embodiment are multi-part and comprise at least one filling tube 7 extending longitudinally in the axial direction of the filling element axis FA, as well as other components not shown in detail in the figures, such as filling level probe, return gas tube, filling valve or centering tulip.
  • the filling elements 3 are controlled via a central control device.
  • a free inner space 9 is formed, which faces an outer space 11.
  • a delimitation of the inner space 9 and the outer space 11 is additionally supported by a cylindrical protective wall 8 which is also provided on the rotor 2 and concentrically encircles the machine axis MA and separates the free inner space 9 from the outer space 11 Filling elements 3 are arranged in the outer space 11.
  • the protective wall 8 advantageously also prevents broken glass from bursting bottles located at the filling positions FP from entering the interior 9 of the rotor 2 and thus the filling machine 1.
  • the protective wall 8 shields parts or components arranged in the interior 9 Liquids, contaminants and broken glass.
  • sensitive parts or components for example circuits, control devices, electrical supply lines or the like, can be accommodated in the interior 9 in a protected manner.
  • the filling machine 1 further comprises a plurality of spray nozzle units 6, 6 'that can be acted upon by a spray medium and rotate with the rotor 2 for spraying and cleaning at least one section of the filling elements 3, with at least one spray nozzle unit 6 being permanently assigned to each filling element 3 and a respective nozzle opening 6a to each Spray nozzle unit 6, 6 'facing the associated filling element 3.
  • two spray nozzle units 6, 6 ‘ which are arranged one above the other in a vertical direction and move along with them, are permanently assigned to each filling element 3, specifically in direct spatial proximity to the filling elements 3.
  • the spray nozzle units 6, 6 ' are arranged radially on the inside with respect to the machine axis MA relative to the filling elements 3, so that the nozzle openings 6a of each spray nozzle unit 6, 6' face an inner side IS of the respectively assigned filling elements 3 pointing in the direction of the vertical machine axis MA is.
  • a spray jet emanating from the spray nozzle unit 6, 6 ' is directed away from the vertical machine axis MA outward and towards the inner side IS of the filling end or filling section of the associated filling element 3.
  • the spray nozzle units 6, 6 'of the example shown are provided on the rotor 2 in such a way that of the two spray nozzle units 6, 6' provided for each filling element 3, one is arranged on the same vertical fleas with a section of the filling pipe 7 and the other is slightly higher is, for example, on fleas of the centering tulip or the return gas tube.
  • a variant of the embodiment is provided in the area of the protective wall 8, the nozzle openings 6a being arranged on an outer side of the protective wall 8 facing the outer space 11.
  • the protective wall 8 for example, appropriate openings or recesses are provided in which a respective nozzle body of the spray nozzle units 6, 6 'is received in such a way that the nozzle body protrudes through the protective wall 8 and extends through it, the nozzle body extending from one of the interior 9 facing inner side of the protective wall 8 extends into the outer space 1 1, where finally the nozzle opening 6a is arranged.
  • a ring line 10 which is fastened to an inner side of the rotor and moved in a circumferential manner with the rotor 2, is provided for supplying the spray nozzle units 6, 6 'with spray medium.
  • the ring line 10 itself is fed with a rotary distributor, for example, via a pressure line which is not shown in the figures but is in fluid communication with the ring line 10.
  • pressurized liquid medium for example hot or cold water or cleaning medium
  • the spray medium is fed into the interior 9 of the rotor 2 of the filling machine 1 via such a pressure line with a rotary distributor and is introduced there accordingly into the ring line 10 connected to the pressure line .
  • the spray nozzle units 6, 6 ' can be individually controlled or switched in a controlled manner.
  • a control unit 14 (not designated in FIG. 1, see FIG. 3) communicating with the spray nozzle units 6, 6 'is provided and the spray nozzle units 6, 6' are equipped with suitable, controllable valves 13 which are protected together in the Interior 9 are arranged.
  • the controllable valves 13 can be in the form of pneumatic controlled media valves. However, electrically controlled valves are also possible.
  • Each spray nozzle unit 6, 6 ' is preferably individually controllable, whereby several spray nozzle units 6, 6' can of course be switched at the same time, so that a spraying process can be triggered with several spray nozzle units 6, 6 ', which are combined in any groups provided as required . In the present case, this is synonymous with the fact that the spray nozzle units 6, 6 'can be switched individually and as required, as well as in groups.
  • both the filling element 3 can be hosed down and cleaned at this affected filling position "eleven", but at the same time the filling positions FP " ten “and” twelve "as well as the filling positions FP" nine “and” thirteen ", etc. can be hosed down or cleaned.
  • the spray nozzle units 6, 6 'can preferably also be switched at intervals. If, as in the example shown in FIG. 1, several spray nozzle units 6, 6 ′ arranged vertically one above the other are assigned to a specific filling element 3, the topmost
  • Spray nozzle unit 6 are controlled in order to trigger a sequence of spray jets there with a predetermined time interval.
  • the spray nozzle units 6 arranged below can, for example, also be activated at intervals but with a time delay to the top spray nozzle unit 6 so that the filling element 3 is thereby successively sprayed from top to bottom, preferably with several spray pulses.
  • FIGs 2 and 3 illustrate once again the arrangement of the filling elements 3, the protective wall 8 and the spray nozzle units 6, 6 'on the rotor 2, specifically relative to one another and relative to the machine axis MA.
  • the filling elements 3 are arranged radially outside in the outer space 1 1, the spray nozzle units 6 (omitted in FIG are arranged.
  • the nozzle openings 6 a of the spray nozzle units 6 face the inner side IS of the filling elements 3.
  • FIG. 4 shows a schematic circuit diagram for a control in a preferred exemplary embodiment of the present filling machine 1, wherein in the exemplary embodiment each filling element 3 is additionally equipped with a pressure sensor 16 for measuring the pressure prevailing in the container.
  • the pressure sensor 16 is in communicating connection with the control unit 14 for controlling the valves 13 of the spray nozzle units 6, 6 'and permanently measures the pressure prevailing in the container to be filled.
  • the control unit 14 for controlling the valves 13 is designed as an integral part of a central electronic control device 15, to which the corresponding measurement data from the pressure sensors 16 are transmitted and which the filling elements 3 or the dispensing of the liquid filling material by means of the filling elements 3 in controls the container.
  • each pressure sensor 16 communicates with the control unit 14 for controlling the valves 13, which outputs control signals for switching the controllable valves 13 of the spray nozzle units 6, 6 ', using the measurement data from the pressure sensors 16 or from in an evaluation unit of the central electronic control device 15 processed evaluation data of these measurement data.
  • a pressure sensor 16 measures a sudden drop in pressure at an affected filling position FP, which occurs, for example, due to a broken glass
  • these measurement data are used to immediately via the control unit 14 at least the controllable valve 13 of the injection nozzle units 6, 6 assigned to the filling element 3 of the affected filling position FP 'to switch controlled, namely to open in order to spray off the affected filling element 3 or to wash off.
  • at least the controllable valves 13 of the spray nozzle units 6, 6 ′ of the filling elements 3 arranged adjacent to the filling element 3 concerned can preferably also be opened in a controlled manner via the control unit 14.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut. Die Vorrichtung (1) weist einen um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (2) mit mehreren, über den Umfang des Rotors (2) verteilt angeordneten Füllelementen (3) auf, die mit einem vorgesehenen Füllgutbehälter (5) für das flüssige Füllgut verbunden sind. Dabei sind ferner mehrere mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor (2) umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheiten (6, 6') vorgesehen, wobei jedem Füllelement (3) zumindest eine umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheit (6) fest zugeordnet ist und wobei eine Düsenöffnung (6a) der Spritzdüseneinheiten (6, 6') dem jeweils zugeordneten Füllelement (3) zugewandt ist. Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Spritzdüseneinheiten (6, 6') individuell steuerbar sind, wobei dazu die Spritzdüseneinheiten (6) mit geeigneten, steuerbaren Ventilen (13) ausgestattet sind und ferner eine mit den Spritzdüseneinheiten (6, 6') in kommunizierender Verbindung stehende Steuereinheit (14) vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zum Befüllen von Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Glasflaschen mit Getränken.
Die Erfindung betrifft damit Behälterbehandlungsmaschinen in der Getränkeindustrie, insbesondere Behälterbehandlungsmaschinen mit Leistungen von mehr als 1000 Behältern pro Stunde, insbesondere Behälterbehandlungsmaschinen mit einer Leistung von mehr als 10000 Behältern pro Stunde. Insbesondere betrifft die Erfindung Behälterbehandlungsmaschinen, welche als so genannte Füllmaschinen oder Füller für die Befüllung der Behälter mit flüssigem Füllgut, insbesondere mit Getränken ausgebildet und eingerichtet sind.
Solche Füllmaschinen der genannten Art, nämlich Vorrichtungen zum Befüllen, verfügen über eine Vielzahl von Behandlungsstationen bzw. -Positionen welche auch als Füllstationen oder Füllstellen bzw. Füllpositionen verstanden werden können. An jeder Füllposition der Füllmaschine ist ein Füllelement oder Füllorgan mit einem Füllventil bzw. Flüssigkeitsventil vorgesehen, über dessen Abgabeöffnung das flüssige Füllgut in den Behälter abgegeben wird. Dazu ist an jeder Füllposition in der Regel ein Behälterträger, beispielsweise mit einem Behälterteller, vorgesehen, über den der zu befüllende Behälter mittels einer vertikal orientierten Hubbewegung zum Füllelement hin angehoben und an dieses herangeführt und angepresst wird. Alternativ können die Behältnisse auch im Halsbereich gegriffen werden und so am Füllorgan angepresst werden. Beispielsweise erfolgt die Abgabe des Füllgutes in die Behälter unter Druck mittels eines so genannten „Druckfüllens“, bei dem die zu befüllenden Behälter vor Abgabe des Füllgutes mit einem Vorspanndruck beaufschlagt, nämlich vorgespannt werden.
Insbesondere in Fällen, in denen Behälter aus Glas, beispielsweise Glasflaschen befüllt werden, kommt es bei dem Füllprozess immer wieder zu Glasbrüchen. Beispielsweise kann während des Vorspannens mit Spanngas oder während des Befüllens mit Füllgut bis zur Druckentlastung ein Glasbehälter platzen. Dadurch entstehen neben größeren Glasbruchstücken und Scherben auch Glassplitter, welche vor allem im Lebensmittelbereich bei der Getränkeabfüllung ein hohes Risiko darstellen und als besondere Gefährdung zu erachten sind. Dabei ist allgemein bekannt, dass Scherben und Splitter, die in Behälter gelangen, zahlreiche negative Folgen nach sich ziehen. Ganz abgesehen von der gesundheitlichen Gefährdung für Verbraucher, können Scherben im Behälter z.B. zu Rückrufaktionen, Prestigeverlust und auch zum Verlust von Marktanteilen des Herstellers führen.
Daher gibt es zahlreiche Bestrebungen, Füllmaschinen mit entsprechenden Vorkehrungen zu versehen, um zu verhindern, dass Scherben und Splitter von platzenden oder zerberstenden Glasbehältern in die zu befüllenden Behälter und damit zum Konsumenten gelangen. Die „Scherben-Sicherheit“ ist somit ein sehr wichtiges Erfordernis für Füllmaschinen der oben genannten Art, insbesondere bei Gegendruck- und/oder Heißfüllern.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, zur Erhöhung der Sicherheit bei Füllmaschinen Abschwalleinrichtungen oder Spritzeinrichtungen vorzusehen, mit deren Hilfe Glasbruchrückstände entfernt werden können. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2014 103 504 A1 eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern, welche als Füllerkarussell ausgebildet ist und bei der eine Schwalleinrichtung vorgesehen ist, um an einer Füllstelle anfallende Glasbruchrückstände, insbesondere Scherben von Flaschenböden, von den Behältertellern der Behälterträger zu entfernen. Die ein Schwallrohr und eine Schwalldüse umfassende Schwalleinrichtung kann mit dem Füllerkarussell mitrotierend ausgebildet sein. Die Schwalldüsen sind dabei bezogen auf die Drehachse des Füllerkarussells radial außerhalb der Behälterträger der Füllstellen und auf einem Niveau unterhalb der Behälterteller angeordnet und so ausgerichtet, dass ein aus einer Schwalldüse austretender Schwallmedienstrahl nach innen zur Drehachse hin gerichtet ist und unterhalb des Behältertellers hindurch zielt. Über eine zusätzlich am Behälterträger vorgesehene Umlenkvorrichtung wird der Schwallmedienstrahl umgelenkt, so dass der Schwallmedienstrahl über die Oberfläche des Behältertellers streicht und Behälterscherben nach außen hin abgeschwallt werden. Die EP 0 615 947 A1 offenbart eine umlaufend ausgebildete Füllmaschine mit einem am Rotor befestigten Ringkessel, bei der ein nach unten und oben hin offener ringartiger Freiraum zwischen dem Ringkessel und dem Rotor ausgebildet ist, welcher nach innen hin von einer zylindrischen Schutzwand begrenzt wird. Bei der Füllmaschine der EP 0 615 947 A1 ist über dem Freiraum eine Rohrleitung mit mehreren, den Ringkessel, den ringartigen Freiraum und die begrenzende Schutzwand bestreichenden Spritzdüsen vorgesehen. Ein von den Spritzdüsen ausgehender Spritzstrahl ist dabei von oben kommend vertikal nach unten orientiert und von außen kommend nach innen, hin zur Drehachse ausgerichtet, wobei mit dem Spritzmedium mitgerissene Verunreinigungen, wie Glassplitter, über den Freiraum ungehindert abfließen können. Bei Bedarf kann die Rohrleitung manuell oder automatisch mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt werden, um für eine oder mehrere Umdrehungen des Rotors einen Abspritzvorgang durchzuführen. Nachteilig können hierbei jedoch nicht bestimmte, einzelne Füllpositionen und zugehörige Füllelemente individuell und beliebig, dabei aber gleichzeitig möglichst gründlich gereinigt werden.
Aus der DE 27 39 742 A1 ist ferner eine Füllmaschine mit mehreren über den Umfang eines Rotors verteilt angeordneten Füllpositionen mit jeweils einem Füllelement und einem Behälterträger bekannt, bei der an jeder Füllposition ein senkrecht stehendes Spritzrohr vorgesehen ist, welches zwischen dem Behälterträger und einem oberseitigen Flansch am zugehörigen Flubzylinder befestigt ist. In dem Spritzrohr sind mehrere im Wesentlichen horizontal gerichtete Spritzdüsen ausgebildet, deren Spritzstrahl von der Drehachse weg nach außen gerichtet ist. Das Spritzrohr steht außerdem mit einer im Behälterträger vorgesehenen Spritzdüse in Verbindung, welche einen vertikal gerichteten Spritzstrahl von unten nach oben entlassen kann. Die Zufuhr des Spritzmediums zu dem Spritzrohr wird durch ein separates, mechanisch betätigbares Ventil freigegeben. Die Betätigung dieses Ventils erfolgt durch den Hubzylinder, und zwar nur dann, wenn der Hubzylinder eine Hubbewegung ausführt, die größer ist die normale, zur Anpressung eines Behälters an das Füllventil notwendige Hubbewegung. Mehr im Detail wird der Hubzylinder beim Anpressen eines Behälters an das Füllventil eben durch diesen Behälter in seiner Hubbewegung begrenzt. Platzt nun beispielsweise der angepresste Behälter, so setzt der Hubzylinder die Hubbewegung weiter fort, und betätigt somit das separate Ventil. Nachteilig kann hier nur an der unmittelbar betroffenen Füllposition ein Abspritzvorgang durchgeführt werden, und zwar lediglich direkt beim Auftreten eines Glasbruchereignisses. In Mitleidenschaft gezogene benachbarte Füllpositionen können nicht gereinigt werden, so dass weiterhin durch anhaftende Splitter an solchen benachbarten Füllpositionen die Gefahr eines Scherben- oder Splittereintrags in die Behälter bestehen bleibt.
Trotz der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung besteht somit ein Bedarf an verbesserten Füllmaschinen mit einer erhöhten„Scherben-Sicherheit“.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen vermeidet und die insbesondere eine effektive wie individuelle und bedarfsgerechte Entfernung von Verunreinigungen und Glasbruchrückständen erlaubt und damit eine sicherere Betriebsweise ermöglicht.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei sind alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Weiterhin werden die Patentansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut zur Verfügung. Die Vorrichtung weist einen um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor mit mehreren, über den Umfang des Rotors verteilt angeordneten Füllelementen auf, die mit einem vorgesehen Füllgutbehälter für das flüssige Füllgut verbunden sind, wobei mehrere mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheiten vorgesehen sind. Dabei ist jedem Füllelement zumindest eine umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheit fest zugeordnet und eine Düsenöffnung der Spritzdüseneinheiten ist dem jeweils zugeordneten Füllelement zugewandt. Die Spritzdüseneinheiten sind individuell steuerbar, wobei dazu die Spritzdüseneinheiten mit geeigneten, steuerbaren Ventilen ausgestattet sind und ferner eine mit den Spritzdüseneinheiten in kommunizierender Verbindung stehende Steuereinheit vorgesehen ist.
Eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut ist im Verständnis der Erfindung als rotierende Füllmaschine oder als Rundläufer- Füllmaschine zu verstehen und wird vorliegend auch als Füllmaschine, Füller oder Füllerkarussell bezeichnet. Eine Füllmaschine umfasst dabei mehrere Füllelemente, welche zusammen mit mehreren, ebenfalls mit dem Rotor umlaufenden Behälterträgern eine Vielzahl von Füllstellen bzw. Füllpositionen bilden. Zwischen den einzelnen Füllpositionen bzw. zwischen den einzelnen Füllelementen können beispielsweise flächige Trennbleche angebracht sein, welche derart radial orientiert sind, dass an jeder Füllposition für jedes Füllelement jeweils zwei Trennbleche eine seitliche Begrenzung für eine Art Kammer bilden, wobei jedes Trennblech mit seinen beiden sich gegenüberliegenden Flachseiten benachbarten Füllelementen zugewandt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedes Füllelement abspritzbar, und zwar unabhängig von einer Drehposition des Rotors, da jedem Füllelement mindestens eine umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheit eigens fest zugeordnet ist. Dass eine Düsenöffnung der Spritzdüseneinheiten dem jeweils zugeordneten Füllelement zugewandt ist, kann gemäß dem Verständnis der vorliegenden Erfindung auch so verstanden werden, dass die Düsenöffnung so ausgebildet und ausgerichtet ist, dass ein aus dieser Düsenöffnung der Spritzdüseneinheiten austretender Spritzstrahl oder Spritzmedienstrahl zumindest auf einen Abschnitt oder Teilbereich des zugeordneten Füllelementes trifft, wodurch zumindest dieser Abschnitt oder Teilbereich abgespritzt und gereinigt wird. Eine die Düsenöffnung tragende Spritzdüse oder ein die Düsenöffnung tragender Spritzdüsenkörper kann am Rotor oder auch an den jeweiligen Füllelementen selbst angeordnet bzw. befestigt sein.
Unter individuell steuerbaren Spritzdüseneinheiten ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass die Spritzdüseneinheiten individuell angesteuert werden können bzw. angesteuert sind, und zwar derart, dass die Spritzdüseneinheiten gesteuert schaltbar sind, indem mittels Steuerung die entsprechenden steuerbaren Ventile geöffnet und auch wieder geschlossen werden. Dies wird vorliegend auch als Aktivierung der Spritzdüseneinheiten verstanden. Abspritzvorgänge können daher gesteuert ausgelöst und durchgeführt werden. Die Spritzdüseneinheiten sind dabei beliebig schaltbar, das heißt, sie können einzeln, zu mehreren oder in Gruppen aktiviert werden.
Besonders vorteilhaft kann bei der erfindungsgemäßen Füllmaschine aufgrund der individuell und beliebig möglichen Steuerbarkeit und Schaltbarkeit der Spritzdüseneinheiten, für jede Füllposition individuell ein Abspritzvorgang ausgelöst bzw. eingeleitet und durchgeführt werden. Von ganz besonderem Vorteil ist dabei, dass die Spritzdüseneinheiten durch diese Steuerbarkeit und Schaltbarkeit einzeln sowie in Gruppen ansteuerbar und zuschaltbar sind. Beispielsweise kann dadurch mit Auftreten eines Glasbruchereignisses an einer bestimmten betroffenen, kritischen Füllposition, nicht nur diese Füllposition ganz spezifisch abgespritzt bzw. gereinigt werden, sondern überdies können vorsorglich auch beispielsweise die Füllelemente der zwei unmittelbar benachbarten Füllpositionen und gegebenenfalls weiterer benachbarter Füllpositionen, nämlich Füllelemente vor und/oder nachlaufender Füllpositionen, abgespritzt bzw. gereinigt werden.
Das Schalten bzw. Zuschalten der Spritzdüseneinheiten erfolgt dabei vorzugsweise unabhängig davon, ob ein Behälter an der Füllposition anwesend, insbesondere in Dichtlage mit dem Füllelement befindlich ist oder ob die Füllposition ohne Behälter, nämlich leer vorliegt. Dadurch ist die„Scherben-Sicherheit“ der Vorrichtung deutlich erhöht, da ein Entfernen von Glassplittern sowohl an einer kritischen Füllposition mit Glasbruchereignis als auch gleichzeitig an zwar nicht direkt oder unmittelbar betroffenen, aber in räumlicher Nähe befindlichen und somit in einem Risikobereich liegenden Füllpositionen erfolgen kann.
Durch diese überaus vorteilhafte Ausbildung wird es durch die Verwendung einer geeigneten Steuerung ermöglicht, für jede Füllposition bzw. für jedes Füllelement oder aber auch für eine Gruppe von Füllpositionen bzw. Füllelementen zu jedem gewünschten Zeitpunkt einen oder mehrere Abspritzvorgänge auszulösen. Die erfindungsgemäße Lösung bietet nicht nur die Möglichkeit Scherben und Splitter an entsprechenden Füllpositionen zu entfernen, sondern es können auch klebrige Produktreste von Füllrohren, Sonden, und Rückgasrohren sowie weiteren Bauteilen im Umfeld der Füllelemente entfernt werden. Da auch bekannt ist, dass sich an den genannten klebrigen Produktresten Scherbenfragmente festsetzen, kann ein solches Festsetzen ebenfalls vorteilhaft vermieden werden.
Zur zusätzlichen Erhöhung der Scherben-Sicherheit können weitere, zusätzliche Optimierungen vorgenommen werden, die mit der erfindungsgemäßen Lösung kombiniert werden können. Beispielsweise dienen die oberhalb bereits erwähnten Trennbleche zwischen den Füllelementen als Splitterschutz. Auch können zusätzlich stationär von außen auf die Füllrohre gerichtete Füllrohrabspritzungen zwischen Ein- und Ausschubstern verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Spritzdüseneinheiten in Bezug auf die Maschinenachse relativ zu den jeweils zugeordneten Füllelementen radial innenliegend angeordnet, wobei die Düsenöffnung jeder Spritzdüseneinheit einer in Richtung der vertikalen Maschinenachse weisenden inneren Seite des zugeordneten Füllelementes zugewandt ist und ein von der Spritzdüseneinheit ausgehender Spritzstrahl von der vertikalen Maschinenachse weg nach außen und hin zur inneren Seite des zugeordneten Füllelementes gerichtet ist.
Ganz besonders vorteilhaft können dadurch auch insbesondere solche Bereiche mit Spritzmedium erreicht werden, welche beispielsweise bei den aus dem Stand der Technik bekannten, häufig ortsfest angeordneten und nicht umlaufenden Außenabspritzeinrichtungen auf der inneren Seite der Füllelemente befinden und somit nicht vom Spritzmedium erreicht werden können und somit gemäß dem Stand der Technik Spritz- oder Sprühschatten bilden. Selbst wenn solche„von außen“ kommenden Spritzstrahlen oder Sprühstrahlen eine erhebliche Stärke aufweisen, treffen diese nicht auf die im Sprüh- oder Spritzschatten liegenden inneren Seiten der Füllelemente. Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher eine Reinigung der Füllelemente auch und insbesondere an den Innenseiten der Füllelemente sichergestellt werden.
Anhaftende Splitter und/oder Produktrückstände, die aufgrund des im Sprüh- oder Spritzschatten von herkömmlichen Spritzdüseneinrichtungen auf den inneren Seiten der Füllelemente Vorkommen, können somit erfolgreich und effektiv beseitigt werden. Vorteilhaft trägt dies insbesondere auch zur Produktsicherheit bei. Somit kann ein Festsetzen von Splittern oder Scherbenresten an Bauteilen des Füllelementes verhindert werden, wodurch beispielsweise auch einem unerwünschten Eintrag von Scherbenresten oder Splittern in eine der nachfolgenden Flaschen entgegengewirkt wird.
Besonders beim Abfüllen von Fruchtsäften wirkt sich die vorliegend beschriebene Abspritzung überaus vorteilhaft aus, da sich bei der Abfüllung derartiger Produkte am Füllrohr oder an der Füllhöhensonde oder am Rückgasrohr usw. klebrige Rückstände bilden können, an denen selbst kleinste Scherbenfragmente hängen bleiben bzw. festkleben können, welche bei einem der nächsten Füllvorgänge in direkten Kontakt mit dem Füllgut kommen und sich infolgedessen während des Füllvorganges lösen und in die Flasche fallen. Eine solche„Splitterverschleppung“, insbesondere über die innere Seite des Füllelementes, kann mit vorliegender Vorrichtung vorteilhaft vermieden werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jedes Füllelement aus mehreren Füllelementbauteilen gebildet und umfasst zumindest ein Füllrohr, wobei die zumindest eine dem Füllelement zugeordnete Spritzdüseneinheit derart am Rotor vorgesehen ist, dass die Düsenöffnung der zumindest einen Spritzdüseneinheit mit zumindest einem Abschnitt des Füllrohres auf gleicher vertikaler Flöhe angeordnet ist, wodurch insbesondere vorteilhaft das Füllrohr, beispielsweise bei Langrohrfüllern, gereinigt und von Splittern befreit werden kann. Die Füllelemente umfassen neben dem Füllrohr weitere Bauteile, wie zum Beispiel eine Füllstandssonde, ein Rückgasrohr, eine Zentriertulpe und ein Füllventil mit Abgabeöffnung. Die Füllelemente bzw. die mittels der Füllelemente erfolgende Abgabe des flüssigen Füllgutes in die Behälter werden über eine zentrale elektronische Steuereinrichtung gesteuert.
Bevorzugt ist der Füllgutbehälter durch einen am Rotor angeordneten und mit dem Rotor mitdrehenden und die Füllelemente tragenden Ringkessel gebildet. Die sich jeweils entlang einer Füllelementachse erstreckenden Füllelemente sind dabei bevorzugt umfänglich an einem Außenumfang des Ringkessels getragen und zwar über einen oberseitig an jedem Füllelement vorgesehenen Tragabschnitt über den die Füllelemente an dem Ringkessel befestigt sind. Ein in vertikaler Richtung frei nach unten weisender Füllabschnitt oder Abgabeabschnitt des Füllelementes schließt sich entlang der Füllelementachse unterhalb des jeweiligen Tragabschnittes an diesen an. Vorteilhaft ist die dem Füllelement zugeordnete zumindest eine Spritzdüseneinheit derart am Rotor vorgesehen, dass die Düsenöffnung der zumindest einen Spritzdüseneinheit mit einem unteren freien Ende des Füllelementes auf gleicher Flöhe liegt.
Alternativ kann der Füllgutbehälter selbstverständlich auch durch einen stationären Zentralbehälter und einen mitdrehenden Rohrringkessel gebildet sein, wobei die Füllelemente nicht direkt am Rohrringkessel angeordnet und von diesem getragen sind, sondern am Rotor, insbesondere an einem die Füllelemente tragenden Rotorteil.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist in einem freien Innenraum des Rotors mindestens eine an einer Rotorinnenseite befestigte und mit dem Rotor umlaufend mitbewegte Ringleitung zur Versorgung der Spritzdüseneinheiten mit Spritzmedium vorgesehen, wobei die Spritzdüseneinheiten über geeignete Anschlüsse mit der Ringleitung verbunden sind. Für die Zuführung des Spritzmediums an die Ringleitung ist eine Druckleitung mit einem Drehverteiler vorgesehen. Über diese Druckleitung mit Drehverteiler kann als Spritzmedium beispielsweise ein mit Druck beaufschlagtes, flüssiges Medium, beispielsweise heißes oder kaltes Wasser, in den Bereich im Innenraum der Füllmaschine bzw. des Füllerkarussells geleitet und der Ringleitung zugeführt werden. Die Druckleitung kann beispielsweise eine Druckwasserleitung sein. Als druckbeaufschlagtes Medium, nämlich als Spritzmedium, können auch Rins- oder Reinigungsflüssigkeiten verwendet werden.
Grundsätzlich kann das Spritzmedium Wasser im kalten oder heißen Zustand sein. Dem Spritzmedium können auch Reinigungs- und Desinfektionsmittel zudosiert sein. Weiterhin kann das Abspritzen in mehreren Spritzstufen oder Spritzschritten erfolgen, beispielsweise zunächst mit einem Spritzmedium mit Reinigungs- und Desinfektionsmittelzusätzen, und anschließend in einer zweiten Stufe mit Trinkwasser. Insbesondere können dazu beispielsweise mehrere Ringleitungen vorgesehen sein, über die die einzelnen, verschiedenen Spritzmedien zugeführt werden können, vorzugsweise gesteuert.
Bevorzugt ist eine die vertikale Maschinenachse konzentrisch umlaufende Schutzwand vorgesehen, die radial innerhalb der Füllelemente angeordnet ist und die den freien Innenraum des Rotors gegenüber einem Außenraum abgrenzt, wobei die Füllelemente in dem Außenraum angeordnet sind. Darüber kann vorteilhaft verhindert werden, dass Glassplitter von platzenden Flaschen in den Innenraum des Rotors und damit auf die Innenseite der Füllmaschine gelangen.
Bei der bevorzugten Ausführungsvariante mit einer Schutzwand sind die Spritzdüseneinheiten vorzugsweise im Bereich der Schutzwand vorgesehen, wobei die Düsenöffnungen der Spritzdüseneinheiten auf einer dem Außenraum zugewandten äußeren Seite der Schutzwand angeordnet sind. Beispielsweise ist dabei ein jeweiliger Düsenkörper der Spritzdüseneinheiten in entsprechenden, in der Schutzwand vorgesehenen Ausnehmungen aufgenommen und durchragt die Schutzwand, wobei sich der Düsenkörper zumindest von einer dem Innenraum zugewandten inneren Seite der Schutzwand bis in den Außenraum erstreckt. Darüber ist besonders vorteilhaft möglich, beispielsweise die Steuereinheit und weitere empfindliche Bauteile bzw. Komponenten der Spritzdüseneinheiten in dem vor Glasscherben sowie Flüssigkeiten geschützten Innenraum des Rotors zu beherbergen. In alternativen Ausführungsvarianten können die Spritzdüseneinheiten auch mittelbar oder unmittelbar an den Füllelementen vorgesehen, insbesondere angeordnet und befestigt sein. Auch ist es dabei möglich, dass die Spritzmedienzuführung durch die Füllelemente, insbesondere durch Bauteile oder Komponenten der Füllelemente erfolgt.
Bevorzugt sind jedem Füllelement zwei oder mehrere Spritzdüseneinheiten fest zugeordnet, wobei die einem jeweiligen Füllelement zugeordneten Spritzdüseneinheiten einzeln und/oder in vorgegebenen Gruppen gemeinsam steuerbar sind. Beispielsweise ist dabei jede, einem Füllelement zugeordnete Spritzdüseneinheit einzeln über ein jeweiliges separates steuerbares Ventil ansteuerbar. Alternativ können dann, wenn einem Füllelement mehrere Spritzdüseneinheiten zugeordnet sind, auch alle, dem Füllelement zugeordneten Spritzdüseneinheiten über ein gemeinsames Ventil angesteuert werden.
Die mehreren Spritzdüseneinheiten sind vorzugsweise in vertikaler Richtung übereinander angeordnet, wobei beispielsweise die von den mehreren Spritzdüseneinheiten ausgehenden Spritzstrahlen unterschiedliche, entlang der Füllelementachse aufeinanderfolgende Abschnitte des Füllrohres benetzen bzw. wirksam abspritzen. Gleichermaßen kann aufgrund der Anordnung der mehreren Spritzdüseneinheiten pro Füllelement bewerkstelligt werden, dass auch die Füllstandssonde und/oder das Rückgasrohr und/oder die Zentriertulpe und/oder die Abgabeöffnung des Füllventils und/oder der die Abgabeöffnung umgebender Auslaufbereich des Füllelementes zumindest benetzen, besser noch wirksam abgespritzt wird und dass auch die zwischen den Füllelemente vorgesehenen Trennbleche abgespritzt werden.
Bevorzugt ist das steuerbare Ventil ein pneumatisch gesteuertes Medienventil. Alternativ können auch andere geeignete steuerbare Ventile, beispielsweise Magnetventile oder elektrisch gesteuerte Ventile verwendet werden.
Ganz besonders bevorzugt ist jedes Füllelement mit einem Drucksensor zur Messung des im Behälter vorherrschenden Drucks ausgestattet. Vorzugsweise steht der Drucksensor mit der Steuereinheit zur Steuerung der Ventile der Spritzdüseneinheiten in kommunizierender Verbindung. Dieser Drucksensor misst permanent den im abzufüllenden Behälter herrschenden Druck, wobei die entsprechenden Messdaten an die zentrale elektronische Steuereinrichtung übertragen werden, welche die Füllelemente bzw. die mittels der Füllelemente erfolgende Abgabe des flüssigen Füllgutes in die Behälter steuert. Mittels einer vorhandenen Auswerteeinheit werden die Messdaten entsprechend ausgewertet und für Steuerprozesse herangezogen. Die zentrale elektronische Steuereinrichtung kann beispielsweise ein zentraler Steuerrechner sein. Die Steuereinheit zur Steuerung der Ventile der Spritzdüseneinheiten kann eine mit der zentralen elektronischen Steuereinrichtung kommunizierende separate Einheit sein oder Teil der zentralen elektronischen Steuereinrichtung, insbesondere integraler Bestandteil dieser. Der Drucksensor steht dabei in direktem kommunizierenden Kontakt mit der Steuereinheit oder indirekt über die zentrale elektronische Steuereinrichtung. Die Messdaten bzw. die ausgewerteten Messdaten werden von der Steuereinheit herangezogen, um entsprechende Steuersignale oder Ausgangssignale zu erzeugen, über die wiederum die steuerbaren Ventile der Spritzdüseneinheiten geschaltet werden.
Erkennt ein solcher Drucksensor beispielsweise an einer betroffenen Füllposition durch einen plötzlichen Druckabfall das Platzen einer Flasche, so kann zumindest das betroffene Füllelement unverzüglich abgespritzt bzw. abgeschwallt werden, bevorzugt von innen nach außen, wozu das entsprechende steuerbare Ventil zur Ringleitung geöffnet wird. Besonders vorteilhaft können aber auch gleichzeitig neben dem Füllelement der betroffenen Füllposition, an welcher der Behälter geplatzt ist, auch in Rotationsrichtung der Füllmaschine gesehen, mehrere vor- und/oder nachlaufende Füllelemente durch entsprechende gleichzeitige, unmittelbar aufeinanderfolgende oder intervallmäßige Ansteuerung der entsprechenden Ventile abgespritzt werden.
Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsvariante können zusätzlich zu den radial innerhalb der Füllelemente angeordneten Spritzdüseneinheiten weitere Spritzdüseneinheiten vorgesehen sein, die radial außerhalb der Füllelemente angeordnet sind und deren Spritzstrahl in Richtung auf die vertikale Maschinenachse hin nach innen gerichtet ist. Ebenso denkbar ist es, zusätzlich zu den radial innerhalb der Füllelemente angeordneten Spritzdüseneinheiten eine ortsfeste Spritzvorrichtung mit mehreren Spritzdüseneinheiten vorzusehen, deren Spritzstrahl in Richtung auf die vertikale Maschinenachse hin nach innen gerichtet ist. Die ortsfeste Spritzvorrichtung kann selbstverständlich auch vorgesehen werden, wenn die Füllmaschine über radial innerhalb und radial außerhalb der Füllelemente angeordnete, mitrotierende Spritzdüseneinheiten verfügt. Dadurch kann vorteilhaft eine zeitgleiche Abspritzung sowohl von außen, als auch von innen erfolgen, wodurch eine besonders vollständige und zuverlässige Entfernung von Glasscherben oder Glassplittern erzielt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut mittels einer Vorrichtung zum Befüllen von Behältern zur Verfügung. Die Vorrichtung weist dabei einen um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor mit mehreren, über den Umfang des Rotors verteilt angeordneten Füllelementen auf, die mit einem vorgesehen Füllgutbehälter für das flüssige Füllgut verbunden sind. Bei der Vorrichtung ist ferner jedem Füllelement zumindest eine mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor umlaufend mitbewegte und steuerbare Spritzdüseneinheit fest zugeordnet. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass im Bedarfsfall ein Abspritzvorgang zum Abspritzen zumindest eines Abschnittes wenigstens eines bestimmten Füllelementes ausgelöst und durchgeführt wird, wobei dazu wenigstens die mindestens eine diesem Füllelement zugeordnete Spritzdüseneinheit durch eine vorgesehene Steuereinheit individuell angesteuert wird, wobei ein vorgesehenes steuerbares Ventil der Spritzdüseneinheit geöffnet und dadurch ein von der Spritzdüseneinheit ausgehender Spritzstrahl auf zumindest einen Abschnitt des Füllelementes gerichtet wird.
Bevorzugt wird ein Abspritzvorgang zum Abspritzen zumindest eines Abschnittes wenigstens eines bestimmten Füllelementes in Reaktion auf ein Glasbruchereignis an einer entsprechenden Füllposition ausgelöst und durchgeführt, wobei mittels eines bei dem Füllelement vorgesehenen Drucksensors zur Messung eines Behälterinnendruckes ein mit dem Glasbruchereignis auftretender plötzlicher Druckabfall gemessen wird und wobei in Abhängigkeit entsprechender Mess- und Auswertedaten eines solchen gemessenen Druckabfalls mittels der Steuereinheit zumindest die dem Füllelement an der entsprechenden Füllposition zugeordnete Spritzdüseneinheit angesteuert wird um einen Abspritzvorgang auszulösen.
Besonders bevorzugt werden in Reaktion auf ein Glasbruchereignis an einer entsprechenden Füllposition mehrere Spritzdüseneinheiten angesteuert, um einen Abspritzvorgang an mehreren der entsprechenden Füllposition vor und/oder nachlaufenden Füllpositionen auszulösen.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, so dass ein Block- oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Flardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Flardware-Apparates) wie z. B. einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine skizzenhafte schematische Draufsicht von oben auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
Fig. 3 einen Ausschnitt der Figur 2 in vergrößerter Darstellung und Fig. 4 ein schematisches Schaltbild für eine Steuerung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Vertikalschnittdarstellung einen Ausschnitt bzw. Teilbereich einer bevorzugten Ausführungsform einer als Rundläufermaschine ausgebildeten Vorrichtung 1 zum Befüllen von Behältern mit flüssigem Füllgut.
Die Vorrichtung 1 , welche vorliegend auch als Füllmaschine oder Rundläufer- Füllmaschine bezeichnet wird, umfasst einen um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren bzw. angetriebenen, rotierenden Rotor 2. Der Rotor 2 kann sich beispielsweise höhenverstellbar auf der Oberseite eines in den Figuren nicht explizit ausgewiesenen Trägers abstützen, wobei der Träger vorzugsweise über einen Drehkranz um die Maschinenachse MA drehbar auf einem ortsfesten Ständer gelagert ist. Die Maschinenachse MA stellt vorliegend auch die Drehachse des Rotors 2 dar.
Am Rotor 2 angeordnet und mit dem Rotor 2 mitdrehend ist ein als Ringkessel ausgebildeter Füllgutbehälter 5 für das flüssige Füllgut vorgesehen, welcher gemäß dem dargestellten Beispiel die ferner vorgesehenen, mehreren umfänglich verteilt angeordneten Füllelemente 3 trägt, wobei die Füllelemente 3 am Umfang des Ringkessels 5 an dessen radial außenliegender Außenseite befestigt sind. Dazu sind die Füllelemente 3 beispielsweise über einen oberen Tragabschnitt mit dem Ringkessel 5 verbunden, so dass ein eine Abgabeöffnung aufweisender unterer Abschnitt der Füllelemente 3 frei nach unten weist. Der untere Abschnitt wird vorliegend auch als Füllende oder Füllabschnitt verstanden.
Jedem sich entlang einer Füllelementachse FA erstreckenden Füllelement 3 ist ein mit umlaufender und in vertikaler Richtung hubbeweglicher Behälterträger zugeordnet, welcher zusammen mit dem Füllelement 3 eine Füllstelle oder Füllposition FP bildet. Der Behälterträger umfasst dabei einen Trageteller 12, der unterhalb des Füllelementes 3 angeordnet und dabei konzentrisch zur Füllelementachse FA ausgerichtet ist. Bei der Füllmaschine 1 können beispielsweise 132 Füllpositionen FP gleichmäßig über den gesamten Umfang des Rotors 2 verteilt angeordnet sein, wobei die fortlaufend durchnummerierten Füllpositionen FP beginnend mit Füllposition 1 bis Füllposition 132 einen Vollkreis von 360° beschreiben. Aus der in Figur 2 dargestellten Draufsicht von oben geht die Anordnung der Füllelemente 3 um den Ringkessel 5 hervor, wobei in Figur 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich 48 rund um den Ringkessel 5 verteilte Füllelemente 3 dargestellt sind. Es versteht sich von selbst, dass diese Darstellung nicht limitierend ist.
Zwischen den Füllelementen 3 der mehreren Füllpositionen FP sind vorzugsweise flächige Trennbleche 4 (in Figur 1 nicht erkennbar, siehe Figuren 2 und 3) angeordnet, die sich in radialer Orientierung erstrecken und vorteilhaft die einzelnen Füllpositionen FP in gewissem Maße gegeneinander abschirmen. Beispielsweise kann dabei auch das Risiko verringert werden, dass bei einem Glasbruchereignis an einer bestimmten Füllposition FP (etwa an Füllposition FP„elf“), die entstehenden Glasscherben und -Splitter zu den benachbarten Füllpositionen FP (Füllposition FP „zehn“ und„zwölf“) übertragen werden und dort an die Füllelemente 3 gelangen.
Die Füllelemente 3 des dargestellten Ausführungsbeispiels sind mehrteilig ausgebildet und umfassen zumindest ein sich ich Achsrichtung der Füllelementachse FA längs erstreckendes Füllrohr 7, sowie weitere, in den Figuren nicht näher bezeichnete Bauteile, wie zum Beispiel Füllstandsonde, Rückgasrohr, Füllventil oder Zentriertulpe. Die Füllelemente 3 werden über eine zentrale Steuereinrichtung gesteuert.
Bei dem Rotor 2 der vorliegenden Füllmaschine 1 ist ein freier Innenraum 9 ausgebildet, welcher einem Außenraum 11 gegenübersteht. Eine Abgrenzung von Innenraum 9 und Außenraum 11 wird bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsvariante der Füllmaschine 1 zusätzlich unterstützt durch eine am Rotor 2 ferner vorgesehene und die Maschinenachse MA konzentrisch umlaufende, zylindrische Schutzwand 8, welche den freien Innenraum 9 gegenüber dem Außenraum 11 abtrennt, wobei die Füllelemente 3 in dem Außenraum 11 angeordnet sind. Die Schutzwand 8 verhindert vorteilhaft auch, dass Glasscherben oder -Splitter von an den Füllpositionen FP befindlichen, platzenden Flaschen in den Innenraum 9 des Rotors 2 und damit der Füllmaschine 1 gelangen. Ferner schirmt die Schutzwand 8 im Innenraum 9 angeordnete Bauteile oder Komponenten vor Flüssigkeiten, Verunreinigungen und Glasbruchstücken ab. Beispielsweise können so empfindliche Bauteile bzw. Komponenten, z.B. Schaltungen, Steuereinrichtungen, elektrische Versorgungsleitungen oder dergleichen geschützt im Innenraum 9 untergebracht werden.
Die Füllmaschine 1 umfasst ferner mehrere mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor 2 umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ zum Abspritzen und Reinigen zumindest eines Abschnittes der Füllelemente 3, wobei jedem Füllelement 3 mindestens eine Spritzdüseneinheit 6 fest zugeordnet ist und eine jeweilige Düsenöffnung 6a jeder Spritzdüseneinheit 6, 6‘ dem zugeordneten Füllelement 3 zugewandt ist. Im dargestellten Beispiel sind jedem Füllelement 3 zwei in einer vertikalen Richtung übereinander angeordnete, umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheit 6, 6‘ fest zugeordnet, und zwar in direkter räumlicher Nähe zu den Füllelementen 3.
Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind in Bezug auf die Maschinenachse MA relativ zu den Füllelementen 3 radial innenliegend angeordnet, so dass die Düsenöffnungen 6a jeder Spritzdüseneinheit 6, 6‘ einer in Richtung der vertikalen Maschinenachse MA weisenden inneren Seite IS der jeweils zugeordneten Füllelemente 3 zugewandt ist. Ein von der Spritzdüseneinheit 6, 6‘ ausgehender Spritzstrahl ist dabei von der vertikalen Maschinenachse MA weg nach außen und hin zur inneren Seite IS des Füllendes oder Füllabschnittes des zugeordneten Füllelementes 3 gerichtet.
Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ des dargestellten Beispiels sind derart am Rotor 2 vorgesehen, dass von den jeweils zwei pro Füllelement 3 vorgesehenen Spritzdüseneinheiten 6, 6‘, je eine auf gleicher vertikaler Flöhe mit einem Abschnitt des Füllrohres 7 und die andere etwas höher liegend angeordnet ist, beispielsweise etwa auf Flöhe der Zentriertulpe oder des Rückgasrohres. Durch Auslösen eines Abspritzvorganges durch beide, einem Füllelement 3 zugeordneten Spritzdüseneinheiten 6 kann ein entsprechendes Füllelement 3 somit vorzugsweise an mehreren Abschnitten effektiv abgespritzt und gereinigt werden.
Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind so angeordnet, dass die von ihr ausgehenden Spritzstrahlen das Füllrohr 7 und/oder die Füllstandssonde und/oder das Rückgasrohr und/oder die Zentriertulpe und/oder die Abgabeöffnung des Füllelementes 3 und/oder den die Abgabeöffnung umgebenden Auslaufbereich des Füllelementes 3 und/oder die das Füllelement 3 seitlich abschirmenden Trennbleche 4 zumindest benetzen, besser noch wirksam abspritzen.
Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind bei der dargestellten bevorzugten
Ausführungsvariante im Bereich der Schutzwand 8 vorgesehen, wobei die Düsenöffnungen 6a auf einer dem Außenraum 1 1 zugewandten äußeren Seite der Schutzwand 8 angeordnet sind. In der Schutzwand 8 sind dazu beispielsweise entsprechende Durchbrechungen bzw. Ausnehmungen vorgesehen, in denen ein jeweiliger Düsenkörper der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ derart aufgenommen ist, dass der Düsenkörper die Schutzwand 8 durchragt und durch diese hindurchreicht, wobei sich der Düsenkörper von einer dem Innenraum 9 zugewandten inneren Seite der Schutzwand 8 bis in den Außenraum 1 1 erstreckt, wo schließlich die Düsenöffnung 6a angeordnet ist.
Im Innenraum 9 des Rotors 2 ist eine an einer Rotorinnenseite befestigte und mit dem Rotor 2 umlaufend mitbewegte Ringleitung 10 zur Versorgung der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ mit Spritzmedium vorgesehen. Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind dabei über geeignete Anschlüsse mit der Ringleitung 10 verbunden. Die Ringleitung 10 selbst wird beispielsweise über eine nicht aus den Figuren ersichtliche aber mit der Ringleitung 10 in fluider Verbindung stehende Druckleitung mit einem Drehverteiler gespeist. Vorzugsweise wird mit Druck beaufschlagtes flüssiges Medium, beispielsweise heißes oder kaltes Wasser oder Reinigungsmedium als Spritzmedium verwendet, welches über eine solche Druckleitung mit Drehverteiler in den Innenraum 9 des Rotors 2 der Füllmaschine 1 geführt und dort entsprechend in die mit der Druckleitung verbundene Ringleitung 10 eingeleitet wird.
Die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind individuell steuerbar bzw. gesteuert schaltbar. Dazu ist ferner eine mit den Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ in kommunizierender Verbindung stehende Steuereinheit 14 (in Figur 1 nicht bezeichnet, siehe Figur 3) vorgesehen und die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ sind mit geeigneten, steuerbaren Ventilen 13 ausgestattet, welche zusammen geschützt in dem Innenraum 9 angeordnet sind. Die steuerbaren Ventile 13 können in Form von pneumatisch gesteuerten Medienventilen ausgebildet sein. Auch elektrisch gesteuerte Ventile sind jedoch möglich. Dabei ist jede Spritzdüseneinheit 6, 6‘ vorzugsweise einzeln steuerbar, wobei selbstverständlich mehrere Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ gleichzeitig geschaltet werden können, so dass ein Spritzvorgang bei mehreren Spritzdüseneinheiten 6, 6‘, die in bedarfsgerecht vorgesehenen, beliebigen Gruppen zusammengefasst sind, ausgelöst werden kann. Vorliegend ist dies gleichbedeutend damit, dass die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ einzeln und beliebig sowie auch in Gruppen schaltbar sind.
Vorteilhaft kann aufgrund der beliebig und unabhängig steuerbaren und schaltbaren Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ bei Auftreten eines Glasbruchereignisses an Füllposition „elf“, sowohl das Füllelement 3 an dieser betroffenen Füllposition„elf“ abgespritzt und gereinigt werden, gleichzeitig können sicherheitshalber aber auch die Füllpositionen FP„zehn“ und„zwölf“ sowie zusätzlich die Füllpositionen FP„neun“ und„dreizehn“, usw. abgespritzt bzw. gereinigt werden.
Vorzugsweise können die Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ dabei auch intervallmäßig geschaltet werden. Sofern, wie im dargestellten Beispiel der Figur 1 einem bestimmten Füllelement 3 mehrere vertikal übereinander angeordnete Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ zugeordnet sind, kann zunächst die oberste
Spritzdüseneinheit 6 angesteuert werden, um dort mit einem vorgegebenen Zeitintervall eine Folge von Spritzstrahlen auszulösen. Die unterhalb angeordneten Spritzdüseneinheiten 6‘ können beispielsweise ebenfalls intervallmäßig aber zeitversetzt zu der obersten Spritzdüseneinheit 6 angesteuert werden, so dass das Füllelement 3 dadurch sukzessive von oben nach unten abgespritzt wird und zwar vorzugsweise mit mehreren Spritzpulsen.
Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen noch einmal die Anordnung der Füllelemente 3, der Schutzwand 8 und der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ am Rotor 2, und zwar relativ zueinander und relativ zur Maschinenachse MA. Ausgehend von der Maschinenachse MA sind die Füllelemente 3 radial außenliegend im Außenraum 1 1 angeordnet, wobei die Spritzdüseneinheiten 6 (in Figur 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen), welche gemäß dem dargestellten Beispiel im Bereich der Schutzwand 8 vorgesehen sind, radial innerhalb der Füllelemente 3 angeordnet sind. Die Düsenöffnungen 6a der Spritzdüseneinheiten 6 sind der inneren Seite IS der Füllelemente 3 zugewandt.
Die Figur 4 zeigt ein schematisches Schaltbild für eine Steuerung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Füllmaschine 1 , wobei bei dem Ausführungsbeispiel jedes Füllelement 3 zusätzlich mit einem Drucksensor 16 zur Messung des im Behälter vorherrschenden Drucks ausgestattet ist. Der Drucksensor 16 steht mit der Steuereinheit 14 zur Steuerung der Ventile 13 der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ in kommunizierender Verbindung und misst permanent den im abzufüllenden Behälter herrschenden Druck. Im dargestellten Beispiel ist die Steuereinheit 14 zur Steuerung der Ventile 13 als integraler Teil einer zentralen elektronischen Steuereinrichtung 15 ausgebildet, an welche die entsprechenden Messdaten der Drucksensoren 16 übertragen werden und welche die Füllelemente 3 bzw. die mittels der Füllelemente 3 erfolgende Abgabe des flüssigen Füllgutes in die Behälter steuert. Über diese zentrale elektronische Steuereinrichtung 15 kommuniziert jeder Drucksensor 16 mit der Steuereinheit 14 zur Steuerung der Ventile 13, welche Steuersignale zum Schalten der steuerbaren Ventile 13 der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ ausgibt, und zwar unter Fieranziehen der Messdaten der Drucksensoren 16 bzw. von entsprechend in einer Auswerteeinheit der zentralen elektronischen Steuereinrichtung 15 bearbeiteten Auswertedaten dieser Messdaten.
Sobald ein Drucksensor 16 an einer betroffenen Füllposition FP einen plötzlichen Druckabfall misst, der beispielsweise aufgrund eines Glasbruches auftritt, werden diese Messdaten dazu verwendet, unverzüglich über die Steuereinheit 14 zumindest das steuerbare Ventil 13 der dem Füllelement 3 der betroffenen Füllposition FP zugeordneten Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ gesteuert zu schalten, nämlich zu öffnen, um das betroffene Füllelement 3 abzuspritzen bzw. abzuschwallen. Vorzugsweise können über die Steuereinheit 14 gleichzeitig zumindest auch die steuerbaren Ventile 13 der Spritzdüseneinheiten 6, 6‘ der benachbart zu dem betroffenen Füllelement 3 angeordneten Füllelemente 3 gesteuert geöffnet werden.
Die Patentansprüche werden zu einem Bestandteil der Beschreibung erklärt. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zum Befüllen von Behältern
2 Rotor
3 Füllelement
4 Trennbleche
5 Füllgutbehälter
6 6 Spritzdüseneinheit
6a Düsenöffnung
7 Füllrohr
8 Schutzwand
9 Innenraum
10 Ringleitung
1 1 Außenraum
12 Trageteller
13 steuerbare Ventile
14 Steuereinheit
15 zentrale Steuereinrichtung
16 Drucksensor
FA Füllelementachse
FP Füllposition
IS innere Seite der Füllelemente
MA Maschinenachse

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut, aufweisend einen um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (2) mit mehreren, über den Umfang des Rotors (2) verteilt angeordneten Füllelementen (3), die mit einem vorgesehen Füllgutbehälter (5) für das flüssige Füllgut verbunden sind, wobei mehrere mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor (2) umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) vorgesehen sind, wobei jedem Füllelement (3) zumindest eine umlaufend mitbewegte Spritzdüseneinheit (6) fest zugeordnet ist und wobei eine Düsenöffnung (6a) der Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) dem jeweils zugeordneten Füllelement (3) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) individuell steuerbar sind, wobei dazu die Spritzdüseneinheiten (6) mit geeigneten, steuerbaren Ventilen (13) ausgestattet sind und ferner eine mit den Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) in kommunizierender Verbindung stehende Steuereinheit (14) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) in Bezug auf die Maschinenachse (MA) relativ zu den jeweils zugeordneten Füllelementen (3) radial innenliegend angeordnet sind, wobei die Düsenöffnung (6a) jeder Spritzdüseneinheit (6, 6‘) einer in Richtung der vertikalen Maschinenachse (MA) weisenden inneren Seite (IS) des zugeordneten Füllelementes (3) zugewandt ist und ein von der Spritzdüseneinheit (6, 6‘) ausgehender Spritzstrahl von der vertikalen Maschinenachse (MA) weg nach außen und hin zur inneren Seite (IS) des zugeordneten Füllelementes (3) gerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Füllelement (3) aus mehreren Füllelementbauteilen gebildet ist und zumindest ein Füllrohr (7) umfasst, wobei die zumindest eine dem Füllelement (3) zugeordnete Spritzdüseneinheit (6) derart am Rotor (2) vorgesehen ist, dass die Düsenöffnung (6a) der Spritzdüseneinheit (6, 6‘) mit zumindest einem Abschnitt des Füllrohres (7) auf gleicher vertikaler Flöhe angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllgutbehälter (5) durch einen am Rotor (2) angeordneten und mit diesem Rotor (2) mitdrehenden und die Füllelemente (3) tragenden Ringkessel gebildet ist oder dass der Füllgutbehälter (5) durch einen stationären Zentralbehälter und einen am Rotor
(2) angeordneten, mitdrehenden Rohrringkessel gebildet ist, wobei die Füllelemente
(3) am Rotor (2) getragen sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem freien Innenraum (9) des Rotors (2) wenigstens eine an einer Rotorinnenseite befestigte und mit dem Rotor (2) umlaufend mitbewegte Ringleitung (10) zur Versorgung der Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) mit Spritzmedium vorgesehen ist, wobei die Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) über geeignete Anschlüsse mit der Ringleitung (10) verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die vertikale Maschinenachse (MA) konzentrisch umlaufende Schutzwand (8) vorgesehen ist, die radial innerhalb der Füllelemente (3) angeordnet ist und den freien Innenraum (9) des Rotors (2) gegenüber einem Außenraum (11 ) abgrenzt, wobei die Füllelemente (3) in dem Außenraum (11 ) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) im Bereich der Schutzwand (8) vorgesehen sind, wobei die Düsenöffnungen (6a) der Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) auf einer dem Außenraum (11 ) zugewandten äußeren Seite der Schutzwand (8) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Düsenkörper der Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) in entsprechenden, in der Schutzwand (8) vorgesehenen Ausnehmungen aufgenommen ist und die Schutzwand (8) durchragt, wobei sich der Düsenkörper zumindest von einer dem Innenraum (9) zugewandten inneren Seite der Schutzwand (8) bis in den Außenraum (11 ) erstreckt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Füllelement (3) zwei oder mehrere Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) fest zugeordnet sind, wobei die einem jeweiligen Füllelement (3) zugeordneten Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) einzeln und/oder in vorgegebenen Gruppen gemeinsam steuerbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Ventil (13) ein pneumatisch gesteuertes Medienventil ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Füllelement (3) mit einem Drucksensor (16) zur Messung des im Behälter vorherrschenden Drucks ausgestattet ist, wobei der Drucksensor (16) mit der Steuereinheit (14) in kommunizierender Verbindung steht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den radial innerhalb der Füllelemente (3) angeordneten Spritzdüseneinheiten (6, 6‘) weitere Spritzdüseneinheiten vorgesehen sind, die radial außerhalb der Füllelemente (3) angeordnet sind und deren Spritzstrahl in Richtung auf die vertikale Maschinenachse (MA) hin nach innen gerichtet ist.
13. Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut mittels einer Vorrichtung zum Befüllen von Behältern, wobei die Vorrichtung einen um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (2) mit mehreren, über den Umfang des Rotors (2) verteilt angeordneten Füllelementen (3) aufweist, die mit einem vorgesehen Füllgutbehälter (5) für das flüssige Füllgut verbunden sind, wobei bei der Vorrichtung jedem Füllelement (3) zumindest eine mit einem Spritzmedium beaufschlagbare und mit dem Rotor (2) umlaufend mitbewegte und steuerbare Spritzdüseneinheit (6) fest zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren im Bedarfsfall ein Abspritzvorgang zum Abspritzen zumindest eines Abschnittes wenigstens eines bestimmten Füllelementes (3) ausgelöst und durchgeführt wird, wobei dazu wenigstens die mindestens eine diesem Füllelement (3) zugeordnete Spritzdüseneinheit (6) durch eine vorgesehene Steuereinheit (14) individuell angesteuert wird, wobei ein vorgesehenes steuerbares Ventil (13) der Spritzdüseneinheit (6) geöffnet und ein von der Spritzdüseneinheit (6) ausgehender Spritzstrahl auf zumindest einen Abschnitt des Füllelementes (3) gerichtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abspritzvorgang zum Abspritzen zumindest eines Abschnittes wenigstens eines bestimmten Füllelementes (3) in Reaktion auf ein Glasbruchereignis an einer entsprechenden Füllposition (FP) ausgelöst und durchgeführt wird, wobei mittels eines bei dem Füllelement (3) vorgesehenen Drucksensors (16) zur Messung eines Behälterinnendruckes ein mit dem Glasbruchereignis auftretender plötzlicher Druckabfall gemessen wird und wobei in Abhängigkeit entsprechender Mess- und Auswertedaten eines solchen gemessenen Druckabfalls mittels der Steuereinheit (14) zumindest die dem Füllelement (3) an der entsprechenden Füllposition (FP) zugeordnete Spritzdüseneinheit (6) angesteuert wird um einen Abspritzvorgang auszulösen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf ein Glasbruchereignis an einer entsprechenden Füllposition (FP) mehrere Spritzdüseneinheiten (6) angesteuert werden, um einen Abspritzvorgang an mehreren der entsprechenden Füllposition (FP) vor und/oder nachlaufenden Füllpositionen (FP) auszulösen.
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